// 懒汉式单例模式线程池

#pragma once

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
#include "Log.hpp"
#include "Thread.hpp"
#include "Cond.hpp"
#include "Mutex.hpp"

namespace ThreadPoolModule
{
    using namespace ThreadModule;
    using namespace LogModule;
    using namespace CondModule;
    using namespace MutexModule;

    static const int gnum = 5; // 使用全局变量来表示一个线程池默认的线程数量

    template <typename T> // 使用模版的方式使线程池支持多类型的任务
    class ThreadPool
    {
    private:
        void WakeUpAllThread()
        {
            if (_sleep_num)
                _cond.Broadcast();

            LOG(LogLevel::DEBUG) << "唤醒所有休眠线程";
        }

        void WakeOne()
        {
            _cond.Signal();
            LOG(LogLevel::INFO) << "唤醒一个休眠的线程";
        }

        // 私有化构造函数
        ThreadPool(int num = gnum)
            : _num(num),
              _isrunning(false),
              _sleep_num(0)
        {
            for (int i = 0; i < _num; i++)
            {
                _threads.emplace_back([this]()
                                      { HandlerTask(); }); // 调用线程的构造函数，线程的构造函数形参是一个回调函数
            }
        }

        void Start()
        {
            if (_isrunning)
                return;
            _isrunning = true;
            for (auto &thread : _threads)
            {
                thread.Start();
            }
        }

        // 禁用拷贝构造和赋值运算符
        ThreadPool(const ThreadPool<T> &) = delete;
        ThreadPool<T> &operator=(const ThreadPool<T> &) = delete;

    public:
        static ThreadPool<T> *GetInstance()
        {
            if (inc == nullptr) // 第一次创建的时候需要加锁，保证创建是原子性的
            {
                LockGuard lockGuard(_gmutex);
                if (inc == nullptr) // 双层判断，保证只会创建一个单例
                {
                    LOG(LogLevel::DEBUG) << "首次使用, 创建单例...";
                    inc = new ThreadPool<T>();
                    inc->Start();
                }
            }
            return inc;
        }

        void HandlerTask()
        {
            char name[64];
            pthread_getname_np(pthread_self(), name, sizeof(name));
            while (true)
            {
                T t;
                // 处理任务
                {
                    LockGuard lockGuard(_mutex);
                    // 1. 队列为空，线程池没有退出，进行休眠
                    while (_taskq.empty() && _isrunning)
                    {
                        _sleep_num++;
                        LOG(LogLevel::INFO) << name << " 进入休眠";
                        _cond.Wait(_mutex);
                        _sleep_num--;
                    }
                    // 2. 任务为空，线程池退出，则该线程退出
                    if (!_isrunning && _taskq.empty())
                    {
                        LOG(LogLevel::INFO) << name << " 退出, 因为线程池退出&&任务队列为空";
                        break;
                    }

                    // 3. 获取任务
                    t = _taskq.front();
                    _taskq.pop();
                }
                t(); // 4. 处理任务
                // LOG(LogLevel::DEBUG) << name << " is running";
            }
        }

        bool Enqueue(const T &in)
        {
            if (_isrunning) // 如果线程池停止，则停止入任务
            {
                LockGuard lockGuard(_mutex);
                _taskq.push(in);
                // if (_threads.size() == _sleep_num) // 如果全部线程都在休眠，则唤醒一个线程
                WakeOne();
                return true;
            }
            return false;
        }

        void Stop()
        {
            // 1. 将运行标志位置为false
            LockGuard lockGuard(_mutex);
            if (!_isrunning)
                return;
            _isrunning = false;

            // 2. 唤醒休眠的线程，然后再HandlerTask中进行退出
            WakeUpAllThread();
        }

        void Join()
        {
            for (auto &thread : _threads)
            {
                thread.Join();
                LOG(LogLevel::INFO) << thread.GetName() << " 被Join";
            }
        }

        ~ThreadPool()
        {
        }

    private:
        std::vector<Thread> _threads;
        int _num;             // 线程数量
        std::queue<T> _taskq; // 任务队列
        Cond _cond;
        Mutex _mutex;
        bool _isrunning;
        int _sleep_num;

        static ThreadPool<T> *inc; // 单例指针
        static Mutex _gmutex;      // 用于多线程场景下保护单例不被多次创建
    };

    template <typename T>
    ThreadPool<T> *ThreadPool<T>::inc = nullptr; // 静态成员变量需要在类外进行初始化
    template <typename T>
    Mutex ThreadPool<T>::_gmutex; // 自动调用Mutex的构造函数进行初始化
}